LUẬN VĂN
“Quy trình chế tạo
máy biến áp”
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


CHƯƠNG MỘT
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


CHƯƠNG 1
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ
I . NHIỆM VỤ CỦA MẠCH TỪ :
Trong cấu tạo máy biến áp mạch từ đóng một nhiệm vụ quan trọng .
Công dụng của mạch từ đối với máy biến áp gồm hai công dụng chính là :
• Dẫn từ
• Đóng vai trò khung làm chỗ tựa cho các cuộn dây
Do đó mà mạch từ cần phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật tương ứng là :
- Dẫn từ tốt
- Có tổn hao do dòng điện xoáy nhỏ nhất

÷
1,72 T . Giảm được khối lượng mạch từ
đồng thời giảm được tổn hao và dòng điện không tải . Tổn hao trong các
máy dùng tôn cán nguội chiếm từ 0,1
÷
0,2 % công suất máy , trong khi tổn
hao không tải khi dùng tôn cán nóng đạt tới 0,3 % .
Trong khi làm việc thì thép kỹ thuật điện bò già hoá theo thời gian . Sự
già hóa này được đánh giá bằng hệ số già hoá tính bằng % tăng tổn hao
riêng . Hệ số này đo bằng thí nghiệm . Cho già hoá nhân tạo được thực hiện
bằng giữ mẩu thép trong lò có nhiệt độ 120
0
c đối với tôn cán nguội , 150
0
c
đối với tôn cán nóng trong thời gian 120 giờ . Hệ số này thường không quá
3% đối với tôn cán nóng và 6% đối tôn cán nguội .
Đối với thép kỹ thuật điện thì tính dẫn từ của nó chòu sự ảnh hưởng của
tác động cơ học và nhiệt độ .
nh hưởng của cắt và đột lỗ trong quá trình pha tôn và đột lỗ sẽ chòu tác
động của cơ khí . Kết cấu tinh thể của thép tại mép cắt hoặc lỗ đột sẽ bò biến
cứng . Sự biến cứng sẽ làm giảm từ cảm của thép và tăng tổn hao . Sự biến
cứng chỉ xảy ra ở mép cắt nơi chòu ứng suất cơ khí mạnh nên mức độ giảm
chất lượng phụ thuộc vào chiều dài mép cắt và chất lượng dụng cụ cắt .
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]



2. THÉP KẾT CẤU :
Thép kết cấu để làm các chi tiết như xà ép gông , ty treo , boulon , các
tấm thép hai bên trụ và gông . Các loại thép này thường là thép hợp kim
thấp , hàm lượng cacbon trong thép khoảng 0,1
÷
0,4 % . Trong các máy lớn
đặt biệt để giảm khối lượng thép kết cấu người ta dùng thép có tính chất cơ
khí cao như hợp kim niken nhẹ , crôm , molipden . Những loại thép này có
giới hạn bền cao mà tính chất từ trong thực tế không khác mấy so với thép
kết cấu hợp kim thấp .
III. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ :
1. KẾT CẤU MẠCH TỪ MÁY BIẾN ÁP :
Mạch từ của máy biến áp được ghép lại từ nhiều lá thép kỹ thuật điện .
Các lá thép này được ghép theo nhiều kiểu tuỳ theo loại ba pha hoặc một
pha , theo công dụng và điều kiện làm việc của máy biến áp . Ở đây luận án
giới thiệu hai kiểu ghép là đối với máy biến áp ba pha người ta chọn kiểu
lắp hình tim các lá thép chéo góc 45
0
. Đối với máy biến áp một pha chọn
kiểu lắp lá tôn cuốn .

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


1.1 Mạch Từ Máy Biến p Một Pha :
Tận dụng ưu điểm của thép cán nguội là tổn hao nhỏ , đường sức từ
chạy có hướng nên người đã tận dụng tính chất này vào lõi thép kiểu cuốn
Vật liệu sử dụng là tôn silíc cuộn do Nga sản xuất . Kích thước khổ tôn là
750mm , dày 0,27mm
2.1.1 Công Nghệ Chế Tạo Lõi Tôn Máy Biến p Ba Pha Theo Phương
Pháp Pha Tấm :
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
Pha tôn Cắt tôn
Lắp
tôn
Kiểm tra Tôn
silic
Cắt tônPha băng
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


A. Công Đoạn Pha Tấm :
a. Giới Thiệu Máy Pha Tấm :
Dàn gá đỡ cuộn tôn : Trục cuộn tôn đặt trên dàn nhờ ổ bi và có thể xoay
tròn để xả tôn ra nhờ một động cơ .
Băng chuyền dùng để đỡ và di chuyển tôn tới máy cắt .
Sau máy cắt là một hệ thống thiết bò dùng đo chiều dài tự động khi tới
một độ dài cần thiết , sẽ có bộ phận chặn tôn là để lưỡi cắt hoạt động . Độ
dài của tôn có thể điều chỉnh theo ý muốn .
b. Nguyên Lý Làm Việc Của Máy Pha Tôn :
Người công nhân khởi động động cơ cho quay cuộn tôn . Tôn được xả ra
và được đưa đến máy cắt nhờ băng chuyền . Trên băng chuyền có lắp đặt hệ
thống những thanh sắt có nhiệm vụ ép sát tấm tôn trên băng chuyền . Tới độ

- Phải cắt tôn theo chiều cán .
- Lá tôn sau được cắt phải bằng phẳng , các cạnh phải song song với nhau .
Các góc cắt (45
0
, 90
0
) phải chính xác.
- Độ bavia phải nhỏ hơn 0,06
2.1.2 Công Đoạn Chế Tạo Lõi Tôn Máy Biến p Ba Pha Theo Pháp Pha
Băng :
A. Công Đoạn Pha Băng :
a. Giới Thiệu Máy Pha Băng :
Dàn gá đỡ cuộn tôn : dàn gá của công đoạn pha băng cũng giống như
công đoạn pha tấm . Nó gồm có trục đỡ cuộn tôn , trên hai đầu trục có gắn
hai vòng bi lớn để trục có thể quay dễ dàng nhờ một động cơ kéo . Động cơ
này được điều khiển bằng hệ thống rơ le , công tắc tơ .
Máy cắt băng : gồm bàn cắt , bên trên có gắn các lưỡi dao . Tuỳ vào yêu
cầu cần cắt bao nhiêu băng thì sẽ bố trí bao nhiêu lưỡi . Phía trước bàn cắt
có đặt hệ thống ống thép có thể quay đường kính ống khoảng 20 cm , có
nhiệm vụ ép sát miệng tôn lên bàn , tránh sự cong quẹo và đònh hướng cho
miếng tôn đi vào phần dao cắt .
Hệ thống rulô : dùng để quấn các miếng băng sau khi pha . Nếu cắt ra
bao nhiêu băng thì sẽ có bao nhiêu rulô để quấn vào . Các rulô bố trí sao cho
các sợi băng tôn quấn vào không bò tréo nhau .
b . Nguyên Lý Làm Việc :
Cho quay rulô để xả tôn ra cho đến khi tạo một lượng vỏng xuống hố trữ
tôn . Sau đó cân chỉnh lại cho tốc độ xả bằng với tốc độ cắt của máy cắt . Hố
trữ tôn có nhiệm vụ tạo sự liên tục cung cấp tôn cho máy cắt . Giữ cho tốc độ
tôn đi qua máy cắt không đổi trong suốt quá trình vận hành . Tấm tôn này
sau khi qua máy cắt sẽ được phân thành các băng tôn và đổ xuống hết hố dự

Sau khi pha băng xong , các cuộn băng tôn sẽ được chuyển đến máy cắt
tôn . Mỗi một rulô được gắn trên một bệ đỡ . Sợi băng tôn sẽ được kéo ra để
máy cắt thực hiện cắt theo kích thước của thiết kế . Các lá tôn sau khi cắt sẽ
được xếp thành từng chồng phục vụ cho công đoạn lắp rắp .
c. Công Đoạn Lắp Rắp :
Trong công đoạn lắp rắp sẽ có hai công nhân thực hiện công việc này
Trước tiên công nhân phải xác đònh lõi tôn của máy biến áp có công suất
bao nhiêu . Lõi tôn gồm bao nhiêu cấp . Mỗi cấp có bao nhiêu lá , kích thước
mỗi lá là bao nhiêu . Tất cả thông số này giúp cho công nhân chuẩn bò vật
liệu để tiến hành lắp rắp
Tiến hành công việc lắp rắp : trong công đoạn này có công nhân chuẩn bò
những xấp tôn cần thiết để nơi thuận tiện . Để khi thao tác lắp rắp gọn gàng
nhanh chóng . Chuẩn bò một mặt phẳng đủ lớn , trước tiên đặt xà kẹp cho
ngay ngắn tương ứng với kích thước lõi tôn của máy , vì sau này xà kẹp có
nhiệm vụ giữ chặt lõi tôn trong suốt quá trình vận hành . Sau đó đặt giấy
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


cách điện phủ kín bề mặt xà kẹp , để cách điện lõi tôn với xà kẹp tránh tổn
hao từ . Đối máy có công suất nhỏ từ 300
÷
400 KVA dùng giấy cách điện
từ 1mm đến 2mm . Còn đối với công suất lớn từ 560 KVA trở lên thì ngoài
giấy cách điện ra người ta còn trang bò thêm những thanh bakêlit dày khoảng
2
÷
4 mm dán lên giấy cách điện . Mục đích tạo khe hở giữa bề mặt xà kẹp


GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


Cấp thấp
xà trụ

Cấp cao
Xà
trụ
Cách lắp các lá tôn thông thường ở máy biến áp ba pha người ta lắp 2 cấp
ngoài cùng (cấp cao) sử dụng tôn có kích thước hình chữ nhật . Còn các cấp
bên trong (cấp thấp) sử dụng tôn cắt góc 45
0
kết hợp với tôn chữ nhật .
d. Kiểm Tra :
Kiểm Tra Phần Lõi Tôn
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


STT

Thước dây
2
Phân đoạn xà hoặc trụ Chiều dài L
2.1 Xén mặt 1 đầu
2.2 Độ bavia
Theo hình cán
Vuông góc với
cạnh khổ tôn
Nhỏ hơn hoặc
bằng 0,06
Thước dây
Thước đo góc
Palmer 0-25
3
Pha tôn Bề rộng 6
3.1 Hai cạnh bên
3.2 Độ bavia
Theo bản vẽ
Phải song song
Nhỏ hơn hoặc
bằng 0,06
Thước cặp 2%
(độ chính xác)
Palmer 0-25
4
Phân góc
Góc ghép nối bằng 45
0

Độ bavia

Kiểm Tra Phần Xà Kẹp
STT Chi tiết Tên chỉ tiêu kiểm tra Yêu cầu kỹ
thuật
Thiết bò kiểm
tra
1
Xà kẹp trên 1.1 Kích thước chủ yếu
• Loại sắt U
• Chiều dài tổng
1.2 Chốt đònh vò
• Khoảng cách
• Vò trí
1.3 Vò trí và kích thước lổ của ty
ép xà
1.4 Vò trí và kích thước ty đứng
1.5 Patte treo ruột máy
• Kích thước
• Bề dày
• Vò trí lổ treo
• Khoảnh giữa hai patte
1.6 Patte kẹp dây cao , hạ
• Vò trí
• Kích thước
• Khoảng cách
1.7 Vò trí ốc tiếp đòa
1.8 Cửa sổ lắp tấm đệm trụ
• Kích thước
• Kohảng cách
• Độ mặt phẳng
Theo bản vẽ

• Cách điện ty kẹp xà
2.4 Vò trí và kích thước lổ ty đứng
2.5 Patte kẹp hạ , cao
• Vò trí
• Kích thước
• Koảng cách
2.6 Cửa sổ lắp tấm đệmtrụ
• Kích thước
• Khoảng cách
• Độ phẳng mặt
2.7 Lổ bắt sắt kê
2.8 Vành đệm bít dây
• Kích thước
• Vò trí
• Độ phẳng mặt
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Theo bản vẽ
Thước dây
Thước cặp
Thước dây
Thước dây
Thước cặp
Thước dây
Thước cặp

• Chiều rộng
• Bề dầy
4.2 Miếng đònh vò
• Kích thước
• Khoảng cách 2 miếng đònh vò
Theo bản vẽ
Thước cặp
Thước cặp
5
Ty đứng 5.1 Đường kính
5.2 Chiều dài
5.3 Đường kính ren
5.4 Chiều dài ren , bước ren
Theo bản vẽ Thước dây
Thước cặp
6
Ty ép xà 6.1 Đường kính
6.2 Chiều dài
6.3 Đường kính ren
6.4 Chiều dài ren , bước ren
Theo bản vẽ Thước cặp
7 Vệ sinh 7.1 Mối hàn
7.2 Bavia
Chắc chắn
Sạch , bóng
2.2 Đối Với Máy Biến p Một Pha :
Quy trình sản xuất lõi tôn máy biến áp một pha
2.2.1 Khâu Chuẩn Bò Tôn :
Máy biến áp một pha cũng sử dụng cuộn tôn có kích thước giống như
máy biến áp ba pha . Khổ tôn là 750mm , dày 0,27mm , loại tôn cán nguội

Khâu ủ là rất quan trọng , nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
Khâu ủ có nhiệm vụ phục hồi khả năng dẫn từ của vật liệu sắt từ thép cán
nguội , ngoài công việc ủ có thể đònh dạng cho lõi tôn.
Khâu ủ được tiến hành :
χ Kiểm tra ủ trước khi vận hành :
- Làm vệ sinh buồng lò trước khi vận hành
- Không để vật dễ cháy nổ trong buồng lò
- Nền lò phải khô ráo
χ Qui đònh vận hành lò ủ :
a. Chuẩn bò : Lõi tôn sau khi ép đạt , được vệ sinh sạnh sẽ bụi bặm , dầu
mở sẽ được kiểm tra về chất lượng , kích thước đúng yêu cầu thì được
chuyển qua khâu ủ
Tiến hành sắp xếp lõi tôn vào buồng lò theo qui đònh
Sau khi sắp xếp lõi tôn đủ cho một mẻ ủ . Đậy nắp lò , kiểm tra đạt độ kín
giữa nắp và miệng lò thì cho phép hoạt động .
b. Vận hành lò :
Trước khi vận hành lò công nhân vận hành lập nhật ký trực lò theo biểu đồ
có sẳn và báo cho kỹ thuật viên phân xưởng , quản đốc phân xưởng xác
nhận và nộp cho phòng kỹ thuật để theo dõi .
χ Qui trình ủ :
a. Qui đònh về sắp xếp lõi tôn vào lò ủ :
- Kích thước lò : nền lò 1100
×
1100mm , chiều cao vách 1334mm
- Lõi tôn được xếp thành từng lớp , giữa các lớp lót sứ cách
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


25 ; 37,5 37,5 50 75
50 75 100

- Các lõi tôn trong cùng một lớp ưu tiên cùng loại , chỉ cho phép xếp 2 loại
trên có cùng có công suất máy kế nhau . Lõi tôn dưới phải lớn hơn hoặc
cùng loại với lõi tôn lớp trên
- Số lượng lõi tôn trên lớp của lớp trên phải bằng số lượng lõi tôn trên lớp
của lớp dưới
- Số lớp trên mẻ ủ không vượt quá số lớp của lõi tôn máy biến áp lớp nhất
trong mẻ ủ
- Khi lắp rắp lõi tôn với bối dây phải thoả điều kiện sau : 2 lõi phải cùng
một mẻ , một lớp .
c. Qui trình ủ :
- Gia nhiệt từ nhiệt độ mội trường đến 820
0
c
- Duy trì nhiệt độ 820
0
c throng thời gian 6 giờ
- Tắt điện và giữ cho tôn cùng cùng lò đến 400
0
c
- Mở nắp lò , dùng quạt gió làm nguội cưỡng bức đến 40
0
c
- Lấy tôn ra ngoài để chuyển qua khâu cắt tôn
Giản đồ nhiệt của quá trình ủ
t (
0
c)

CHƯƠNG HAI
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


CHƯƠNG 2
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN
I. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN VÀ DẪN ĐIỆN :
1. VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN :
Trong vận hành máy biến áp , chất lượng cách điện quyết đònh tuổi thọ
và độ tin cậy của máy . Yêu cầu của cách điện là có cường độ cách điện cao
độ bền điện cao , chòu nhiệt , tính năng hóa học ổn đònh trong dầu và theo
thời gian , có độ bền cơ khí cao ( chòu ép , chòu uốn , chòu rung )
Theo yêu cầu trên trong chế tạo máy biến áp người ta thường dùng các
loại sau :
- Giấy cáp : thường dùng của Nga , ký hiệu K08 , K12 , K17 có chiều dày
là 0,08 ; 0,12 ; 0,17 . Trong máy biến áp thường dùng loại K12 để cách
điện giữa các lớp của cuộn dây . Dưới dạng băng nhỏ rộng 2
÷
3 cm quấn
thành từng lớp dày 0,1 đến 3
÷
5 cm để cách điện dây dẫn ra và tăng
cường cách điện cho cho những vòng đầu của cuộn dây . Trong máy biến
áp cách điện cáp là một trong những giấy cách điện chính .
- Giấy điện thoại : do Nga sản xuất , ký hiệu là KTH , chiều dày qui đònh
là 0,05mm . Giấy điện thoại dùng làm cách điện giữa các lớp , cách điện

nhiệt độ dầu và bề dày bìa . Bìa cách điện để hút ẩm nên cần được bảo
quản nơi khô ráo .
- Thành phần giấy bakêlit : làm thành từng ống , có độ bền cơ và độ bền
điện cao . Trong máy biến áp hay dùng loại ống , chiều dày cả hai bên là
2 ; 4 ; 6 ; 8mm và hơn nữa dài đến 500mm . Để cách điện cho dây dẫn ra
Làm dạng hình ống lớn để cách điện giữa các cuộn dây hay giữa các
cuộn dây với trụ sắt .
- Ghêtinắc roct 2718-50 : chế tạo bằng giấy tẩm sơn bakêlit , ép chặt ở
nhiệt độ cao , làm thành từng phiến có chiều dày khác nhau , có độ bền
cơ và điện cao . Trong máy biến áp dầu dùng loại A để bắt chặt các đầu
dây , làm bảng điều chỉnh điện thế .
- Gổ : trong máy biến áp thường loại gổ dẻ trắng , làm thanh đệm để lồng
cuộn dây và cách điện trụ hay làm thanh đệm giữa các lớp của cuộn dây
nếu điện thế không vượt quá 10KV . Gổ dẻ đỏ làm kẹp dây dẫn ra , làm
dầm ép gông từ của máy biến áp dầu .
- Sơn tẩm : dùng loại sơn gơliptan để tẩm cuộn dây máy biến áp dầu . Táøc
dụng làm đông cứng các vòng dây lại với nhau . Tăng hệ số dẫn nhiệt
của cuộn dây và nâng tính chòu ẩm .
- Sứ : được chế tạo từ chất điện môi , phổ biến nhất là vật liệu gốm kỹ
thuật điện . Cũng có loại sứ được chế tạo từ thủy tinh tôi hoặc thủy tinh ủ
Trong máy biến áp dầu dùng để đưa đầu dây dẫn bên hạ áp và cao áp từ
trong máy biến áp lên mặt máy .
- Dầu máy biến áp : dầu vừa cách điện tốt , vừa dùng để tản nhiệt , làm
lạnh cuộn dây và lõi sắt bằng phương pháp đối ưu . Cần phải thường
xuyên làm sạch , lọc , thay thế .
2. VẬT LIÊU CÁCH ĐIỆN :
Trong công nghệ chế tạo máy biến áp , vật liệu dẫn điện được sử dụng
chủ yếu là đồng . Đồng thuần nhất có điện dẫn suất cao , chỉ đứng sau bạc .
Tính dẫn điện cao , chống được sự ăn mòn của khí quyển và tính d8àn hồi
cao đã làm cho đồng trở thành vật liệu quan trọng để chế tạo dây dẫn điện

căng sợi dây trước khi sợi dây đi vào khuôn quấn dây đómg vai trò rất quan
trọng đến bối dây . Nếu sợi dây không đủ căng , cuộn dây của máy biến áp
sẽ không chặt chẻ . Nhưng nếu căng quá sẽ khó quấn , mặt khác sợi dây đi
qua móc kẹp có thể xây xát cách điện .
3. KHUÔN QUẤN :
Tuỳ theo mỗi loại máy , kiểu máy mà người ta xử dụng khuôn quấn dây
khác nhau . Ở luận án giới thiệu khuôn quấn có dạng tròn . Kích thước tuỳ
vào cở máy . Khuôn quấn dây được làm bằng gỗ , đáy có hình đa giác , có lổ
tâm để gắn vào trục quay . Đường sinh gồm những thanh gỗ được bo tròn
theo chu vi hình tròn theo hình 3
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Ch
ỉnh sủa bởi: [email protected]


H.3
- Đối với bối dây hình oval , khuôn quấn dây có dạng hình chữ nhật được
bo tròn hai đầu như hình 4
H.4
- Đối với máy biến áp một pha lõi tôn cuốn thì khuôn quấn bằng gang có
dạng chữ nhật . Khuôn quấn bằng gang vì loại máy biến áp một pha có công
đoạn ủ tôn nên không thể sử dụng gỗ làm khuôn quấn . Khuôn quấn có dạng
hình 5

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRẦN MINH CHÁNH